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计算机课程个性化内容推荐系统的设计与实现+文档等

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计算机课程个性化内容推荐系统的设计与实现

系统介绍

摘要：在当前疫情形势下，网络课程的需求不断增加。随着技术的成熟，网络课程变得越来越方便和实用。课程推荐系统彻底告别传统模式，使得管理不再复杂和困难，减少相同和繁琐的操作，运用科学技术解决反复出现的问题，让管理规范、灵活化。使用Java开发的课程推荐系统能够方便学生进行线上学习，有助于老师在线布置作业并管理批改学生作业，同学们在线上即可完成或缴纳作业，减少接触，还有方便老师们统一的管理和检查。自定义化的提升，让老师和同学们都更灵活的时间安排。

根据查阅的资料和结合实际需求加上参考大量的项目来进行分析和设计，采用B/S框架结合JSP技术来开发。为了保证数据持久化需要使用数据库保存数据，使用MySQL数据库来保存，本系统的设计实施为课程推荐系统的运行做基础，并且使用基于用户的协同过滤算法对向用户推荐更加感兴趣的课程，做到个性化推荐的目的。

关键词：课程推荐系统；Java；个性化推荐

3 需求分析

3. 1 功能需求分析

根据需求进行功能模块分析，明确所需完成的功能明细点模块，然后将其连成一个闭环，确保每个流程环环相扣，同时排除耦合的情况。接着，将逻辑需求转换为实际内容，并按照指定好的模型进行开发。系统设计不仅要明确需求和功能，还要在功能模块的前提下设计好页面交互，良好的页面交互可以让数据库设计更加得心应手。系统主要包括前台和后台两个部分。后台人员主要负责维护基础处理的初始化和数据管理等维护工作，而前台用户分为学生和老师两种角色，登录验证成功后即可对应权限操作系统。

3.1.1系统用户确定

本课程推荐系统的主要功能包括课程学习、作业提交、签到管理和答疑管理等。为了实现这些功能，需要对用户角色进行划分。

根据系统的设计，主要分为学生用户模块、教师用户模块和管理员模块三个部分。其中，学生用户主要使用课程学习模块和作业完成模块进行学习、作业提交和签到等操作；而教师用户则主要进行作业审批、课程发布、答疑回复等管理操作。最后，管理员角色主要对系统的基础数据进行维护和系统架构进行管理。

在具体开发过程中，需要根据需求分析来明确各个功能模块，并设计好相应的页面交互，从而使得系统的功能环环相扣，每个流程都能够顺畅运行。同时，需要根据所制定的模型进行开发，保证逻辑需求能够顺利转换成实际内容。系统设计不仅需要考虑功能模块，还要考虑页面交互以及数据库设计的优化，以提高系统的使用效率和用户体验。

在具体实现中，前台主要面向学生和教师两种用户，需要进行权限管理；而后台则由管理员进行维护，负责处理系统的初始化、数据管理等维护工作。因此，需要在系统设计中考虑到这些不同角色的需求和操作，并为其提供相应的功能模块和权限管理。

所以本系统的用户角色包括三类用户角色：学生、老师、管理员。

3.1.2系统用例词汇表

（1）管理员：系统管理员主要是为了对系统的基础数据作出维护、主要包括用户名、密码、权限等信息。

（2）学生：学生用户是系统的主体服务对象，对课程学习、作业下载、签到管理、在线测评功能做使用角色。

（3）老师：老师用户是系统对于课程、章、节、作业批阅、答疑等功能的维护。

（4）课程：本系统的课程就是为了提供给用户进行学习并且老师进行数据维护的，主要包括编号、名称、图片等信息。

（5）章：一个课程下面可以分为多个章节，章节下面主要包括编号、课程ID、名称、图片等信息。

（6）节：一个章下面有可以分为多个节，节下面主要包括编号、课程ID、章ID、图片、名称、简介、视频信息等内容。

3.1.3系统用例模型

系统包括了三种用户角色，用户的用例图也需要有三个用户角色。

管理员的功能模块主要包括人员管理、课程管理、章节管理、签到管理、测评管理、答疑管理、作业管理等功能，管理员用例图3-1如下所示。

图3-1 管理员用例图

学生的功能模块主要是为学生用户设计的，包括了教学信息的查看、在线自测、学生登录、下载作业、学生签到、修改个人资料、修改密码等功能。学生用户是系统的前台主要使用人员，他们的操作数据将为系统的基础数据提供保障，学生用例图如下3-2所示。

图3-2 学生用例图

老师的功能模块主要是针对课程信息的维护和学生作业、测评的评判与打分。包括课程管理、章节管理、签到管理、测评管理、答疑管理、作业管理等功能。老师作为课程的主讲人和学生的辅导者，需要对学生的学习情况和作业完成情况进行跟踪和评估，并对学生提出问题进行答疑解惑，为学生提供更好的学习体验和教学效果，老师用例图如下3-3所示。

技术栈

1. 后端：Spring+SpringMVC+Mybatis
2. 前端：JSP+CSS+JavaScript+jQuery

使用说明

1. 使用Navicat或者其它工具，在mysql中创建对应名称的数据库，并导入项目的sql文件；
2. 使用IDEA/Eclipse/MyEclipse导入项目，Eclipse/MyEclipse导入时，若为maven项目请选择maven;
若为maven项目，导入成功后请执行maven clean;maven install命令，然后运行；
3. 将项目中springmvc-servlet.xml配置文件中的数据库配置改为自己的配置;
4. 运行项目，在浏览器中输入http://localhost:8080/ 登录

运行截图

用户管理控制层:

package com.houserss.controller;

import javax.servlet.http.HttpSession;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import com.houserss.common.Const;
import com.houserss.common.Const.Role;
import com.houserss.common.ServerResponse;
import com.houserss.pojo.User;
import com.houserss.service.IUserService;
import com.houserss.service.impl.UserServiceImpl;
import com.houserss.util.MD5Util;
import com.houserss.util.TimeUtils;
import com.houserss.vo.DeleteHouseVo;
import com.houserss.vo.PageInfoVo;

/**
 * Created by admin
 */
@Controller
@RequestMapping("/user/")
public class UserController {
    @Autowired
    private IUserService iUserService;

    /**
     * 用户登录
     * @param username
     * @param password
     * @param session
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "login.do",method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public ServerResponse<User> login(User user,String uvcode, HttpSession session){
        String code = (String)session.getAttribute("validationCode");
        if(StringUtils.isNotBlank(code)) {
            if(!code.equalsIgnoreCase(uvcode)) {
                return ServerResponse.createByErrorMessage("验证码不正确");
            }
        }
        ServerResponse<User> response = iUserService.login(user.getUsername(),user.getPassword());
        if(response.isSuccess()){
            session.setAttribute(Const.CURRENT_USER,response.getData());
        }
        return response;
    }

  
    
    
}

管理员管理控制层:


package com.sxl.controller.admin;

import java.util.List;
import java.util.Map;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import com.sxl.controller.MyController;

@Controller("adminController")
@RequestMapping(value = "/admin")
public class AdminController extends MyController {
	

	@RequestMapping(value = "/index")
	public String frame(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/admin/index";
	}
	
	@RequestMapping(value = "/main")
	public String main(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/admin/main";
	}
	
	@RequestMapping(value = "/tj1")
	public String tj1(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		String sql="select DATE_FORMAT(insertDate,'%Y-%m-%d') dates,sum(allPrice) price from t_order order by DATE_FORMAT(insertDate,'%Y-%m-%d')  desc";
		List<Map> list = db.queryForList(sql);
		model.addAttribute("list", list);
		System.out.println(list);
		return "/admin/tj/tj1";
	}
	
	
	@RequestMapping(value = "/password")
	public String password(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/admin/password";
	}
	
	
	@RequestMapping(value = "/changePassword")
	public ResponseEntity<String> loginSave(Model model,HttpServletRequest request,String oldPassword,String newPassword) throws Exception {
		Map admin = getAdmin(request);
		if(oldPassword.equals(admin.get("password").toString())){
			String sql="update t_admin set password=? where id=?";
			db.update(sql, new Object[]{newPassword,admin.get("id")});
			return renderData(true,"1",null);
		}else{
			return renderData(false,"1",null);
		}
	}
}

修改密码业务逻辑:


package com.sxl.controller.admin;

import java.util.Map;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import com.sxl.controller.MyController;

@Controller("userController")
@RequestMapping(value = "/user")
public class UserController extends MyController {
	

	@RequestMapping(value = "/index")
	public String frame(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/user/index";
	}
	
	@RequestMapping(value = "/main")
	public String main(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/user/main";
	}
	
	
	@RequestMapping(value = "/password")
	public String password(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
		return "/user/password";
	}
	
	
	@RequestMapping(value = "/changePassword")
	public ResponseEntity<String> loginSave(Model model,HttpServletRequest request,String oldPassword,String newPassword) throws Exception {
		Map user = getUser(request);
		if(oldPassword.equals(user.get("password").toString())){
			String sql="update t_user set password=? where id=?";
			db.update(sql, new Object[]{newPassword,user.get("id")});
			return renderData(true,"1",null);
		}else{
			return renderData(false,"1",null);
		}
	}
	@RequestMapping(value = "/mine")
	public String mine(Model model, HttpServletRequest request)throws Exception {
Map user =getUser(request);Map map = db.queryForMap("select * from t_user where id=?",new Object[]{user.get("id")});model.addAttribute("map", map);		return "/user/mine";
	}
	
	

	@RequestMapping(value = "/mineSave")
	public ResponseEntity<String> mineSave(Model model,HttpServletRequest request,Long id
		,String username,String password,String name,String gh,String mobile) throws Exception{
		int result = 0;
			String sql="update t_user set name=?,gh=?,mobile=? where id=?";
			result = db.update(sql, new Object[]{name,gh,mobile,id});
		if(result==1){
			return renderData(true,"操作成功",null);
		}else{
			return renderData(false,"操作失败",null);
		}
	}
	}

通用管理模块:

package com.sxl.controller;


import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Locale;
import java.util.ResourceBundle;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.ResponseEntity;

import com.sxl.util.JacksonJsonUtil;
import com.sxl.util.StringUtil;
import com.sxl.util.SystemProperties;


public class BaseController {
	public static final Long EXPIRES_IN = 1000 * 3600 * 24 * 1L;// 1天

	@Autowired
	private SystemProperties systemProperties;

	/**
	 * 获得配置文件内容
	 */
	public String getConfig(String key) {
		return systemProperties.getProperties(key);
	}

	/**
	 * 返回服务器地址 like http://192.168.1.1:8441/UUBean/
	 */
	public String getHostUrl(HttpServletRequest request) {
		String hostName = request.getServerName();
		Integer hostPort = request.getServerPort();
		String path = request.getContextPath();

		if (hostPort == 80) {
			return "http://" + hostName + path + "/";
		} else {
			return "http://" + hostName + ":" + hostPort + path + "/";
		}
	}

	/***
	 * 获取当前的website路径 String
	 */
	public static String getWebSite(HttpServletRequest request) {
		String returnUrl = request.getScheme() + "://"
				+ request.getServerName();

		if (request.getServerPort() != 80) {
			returnUrl += ":" + request.getServerPort();
		}

		returnUrl += request.getContextPath();

		return returnUrl;
	}



	/**
	 * 初始化HTTP头.
	 * 
	 * @return HttpHeaders
	 */
	public HttpHeaders initHttpHeaders() {
		HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
		MediaType mediaType = new MediaType("text", "html",
				Charset.forName("utf-8"));
		headers.setContentType(mediaType);
		return headers;
	}

	/**
	 * 返回 信息数据
	 * 
	 * @param status
	 * @param msg
	 * @return
	 */
	public ResponseEntity<String> renderMsg(Boolean status, String msg) {
		if (StringUtils.isEmpty(msg)) {
			msg = "";
		}
		String str = "{\"status\":\"" + status + "\",\"msg\":\"" + msg + "\"}";
		ResponseEntity<String> responseEntity = new ResponseEntity<String>(str,
				initHttpHeaders(), HttpStatus.OK);
		return responseEntity;
	}

	/**
	 * 返回obj数据
	 * 
	 * @param status
	 * @param msg
	 * @param obj
	 * @return
	 */
	public ResponseEntity<String> renderData(Boolean status, String msg,
			Object obj) {
		if (StringUtils.isEmpty(msg)) {
			msg = "";
		}
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		sb.append("{");
		sb.append("\"status\":\"" + status + "\",\"msg\":\"" + msg + "\",");
		sb.append("\"data\":" + JacksonJsonUtil.toJson(obj) + "");
		sb.append("}");

		ResponseEntity<String> responseEntity = new ResponseEntity<String>(
				sb.toString(), initHttpHeaders(), HttpStatus.OK);
		return responseEntity;
	}


	/***
	 * 获取IP（如果是多级代理，则得到的是一串IP值）
	 */
	public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
		String ip = request.getHeader("x-forwarded-for");
		if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
			ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
		}

		if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
			ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
		}

		if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
			ip = request.getRemoteAddr();
		}

		if (ip != null && ip.length() > 0) {
			String[] ips = ip.split(",");
			for (int i = 0; i < ips.length; i++) {
				if (!"unknown".equalsIgnoreCase(ips[i])) {
					ip = ips[i];
					break;
				}
			}
		}

		return ip;
	}

	/**
	 * 国际化获得语言内容
	 * 
	 * @param key
	 *            语言key
	 * @param args
	 * @param argsSplit
	 * @param defaultMessage
	 * @param locale
	 * @return
	 */
	public static String getLanguage(String key, String args, String argsSplit,
			String defaultMessage, String locale) {
		String language = "zh";
		String contry = "cn";
		String returnValue = defaultMessage;

		if (!StringUtil.isEmpty(locale)) {
			try {
				String[] localeArray = locale.split("_");
				language = localeArray[0];
				contry = localeArray[1];
			} catch (Exception e) {
			}
		}

		try {
			ResourceBundle resource = ResourceBundle.getBundle("lang.resource",
					new Locale(language, contry));
			returnValue = resource.getString(key);
			if (!StringUtil.isEmpty(args)) {
				String[] argsArray = args.split(argsSplit);
				for (int i = 0; i < argsArray.length; i++) {
					returnValue = returnValue.replace("{" + i + "}",
							argsArray[i]);
				}
			}
		} catch (Exception e) {
		}

		return returnValue;
	}
}